1研究背景

快速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)和人們?nèi)找嬖鲩L的需求促進(jìn)了我國高速軌道行業(yè)的快速發(fā)展?我國地域遼闊人口眾多,對于出行的需求量極大,“高速”?“重載”成為動車組發(fā)展的新方向?而為了滿足高速重載的需求,更大功率牽引電機(jī)成為首選更換部件?更大功率帶來了巨大的牽引力的同時也產(chǎn)生的大量的熱量,給牽引電機(jī)正常工作帶來了壓力?本文通過分析動車組牽引電機(jī)的結(jié)構(gòu)情況,討論其散熱能力?

2電機(jī)結(jié)構(gòu)

牽引傳動裝置利用交-直-交傳動技術(shù),采用AC25kV接觸網(wǎng)供電?牽引電機(jī)為三相四極異步牽引電機(jī),牽引工況作為電動機(jī)運行,再生制動時作為發(fā)電機(jī)運行,電機(jī)安裝有溫度傳感器和速度傳感器,用于測量電子定子的溫度和電機(jī)的轉(zhuǎn)速,該電機(jī)采用風(fēng)冷的方式進(jìn)行冷卻,額定電壓值較高,以適應(yīng)電機(jī)寬調(diào)速范圍?動車組高速運行的需要?

牽引電機(jī)由定子?轉(zhuǎn)子?軸承?端蓋等部件組成,定子采用鑄造機(jī)座加工后套裝鐵心結(jié)構(gòu);電機(jī)轉(zhuǎn)子為鼠籠結(jié)構(gòu),由高強(qiáng)度鍛造合金鋼轉(zhuǎn)軸?絕緣冷軋硅鋼板疊壓鐵心?銅導(dǎo)條鼠籠繞組等部件組成;電機(jī)軸承用于承擔(dān)徑向及軸向的作用力,在電機(jī)的驅(qū)動端采用圓柱滾動軸承?非驅(qū)動端采用球滾動軸承?牽引電機(jī)如圖1所示?

3電機(jī)散熱

目前牽引電機(jī)的結(jié)構(gòu)形式主要有自通風(fēng)冷卻結(jié)構(gòu)形式?全封閉結(jié)構(gòu)形式?水冷結(jié)構(gòu)形式及油冷結(jié)構(gòu)等方式,而動車組列車多以自通風(fēng)冷卻結(jié)構(gòu)形式為主?

3.1表面層的散熱

為了獲得更大的散熱,牽引電機(jī)內(nèi)部或者外部都會設(shè)計一部分肋板或者筋板,用以增大散熱面積實現(xiàn)更好的散熱效果?圖2為某電機(jī)的截面圖,d處擺放的肋板就是為了電機(jī)散熱準(zhǔn)備的?

3.2通風(fēng)散熱

通過不斷流通的氣體帶走電機(jī)內(nèi)部的熱量,是電機(jī)散熱的重要方式?牽引電機(jī)風(fēng)機(jī)出風(fēng)口的風(fēng)量風(fēng)壓均勻性是牽引風(fēng)道的設(shè)計重點,通?？梢栽陲L(fēng)道內(nèi)部增設(shè)導(dǎo)流板來使風(fēng)量達(dá)到均勻分配?而風(fēng)機(jī)風(fēng)道的材料?結(jié)構(gòu)尺寸?轉(zhuǎn)速功率都對電機(jī)散熱能力有巨大的影響?布置如圖3所示的通風(fēng)風(fēng)道,將需求的風(fēng)量送到指定的位置,對電機(jī)散熱具有重要意義?

4結(jié)束語

高速動車組列車速度等級以及軸重的提升使得更大功率的電機(jī)在不斷出現(xiàn)?牽引電機(jī)目前采用增大散熱面積以及提高風(fēng)冷能力的方式實現(xiàn)降溫,本文針對兩種方式進(jìn)行了介紹?但隨著動車組列車速度及軸重的進(jìn)一步提升,牽引電機(jī)熱量釋放更多,所需要的降溫方式也需要進(jìn)一步更新?

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